Используя искусственный интеллект, ученые разработали новый способ настройки ферментов, позволяющий редактировать гораздо больше частей генома, чем это было возможно ранее. Результаты открывают возможность лечения сложных заболеваний, с которыми CRISPR/Cas9 до сих пор не смог справиться.
CRISPR работает как «генетические ножницы» — он находит нужное место в ДНК и вырезает его, чтобы можно было изменить последовательность. Проблема в том, что обычные ферменты CRISPR имеют ограничение — они могут работать только там, где рядом находится специальная короткая последовательность, называемая последовательностью PAM. Если поблизости нет подходящей PAM-последовательности, редактор не работает.
Ученые начали изучать взаимодействие между ферментами CRISPR и PAM, чтобы отследить влияние изменений аминокислот белка на способность распознавать PAM, пишет Science Mag. Масштабная аналитическая работа ведется с помощью искусственного интеллекта. Новый алгоритм называется Протеин2PAM.
В результате Protein2PAM выполняет анализ последовательностей белков и сразу же прогнозирует, какие последовательности PAM он распознает, без необходимости проведения сложного структурного анализа. Это позволяет ученым заранее планировать изменения в ферменте с помощью компьютера.
Ученые обнаружили, что в лабораторных испытаниях эти модифицированные ферменты распознавали гораздо больше последовательностей PAM и работали в 50 раз эффективнее.
«Теперь мы можем редактировать участки ДНК, которые ранее были недоступны. Это открывает невероятные возможности в лечении сложных заболеваний».
резюмируют ученые.
